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Der Python-Kurs für Ingenieure und Naturwissenschaftler

Der Python-Kurs für Ingenieure und Naturwissenschaftler Geeignet für Studium und Beruf. Mit vielen Praxisaufgaben und Musterlösungen – Ausgabe 2023

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Beschreibung

Details

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

06.09.2023

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

549

Maße (L/B/H)

24.5/17.5/3.6 cm

Beschreibung

Rezension

»Der Python-Kurs ist ein echtes Buch für die Praxis zu NumPy, SciPy und Matplotlib und eignet sich hervorragend für Studium und Beruf.« Ahadesign.eu 202309

Details

Einband

Gebundene Ausgabe

Erscheinungsdatum

06.09.2023

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

549

Maße (L/B/H)

24.5/17.5/3.6 cm

Gewicht

1136 g

Auflage

2. überarbeitete Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8362-9286-3

Herstelleradresse

Rheinwerk Verlag GmbH
Rheinwerkallee 4
53227 Bonn
Deutschland
Email: susanne.hoffmann@rheinwerk-verlag.de
Url: www.rheinwerk-verlag.de
Telephone: +49 228 421500

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  • Der Python-Kurs für Ingenieure und Naturwissenschaftler


  •   Materialien zum Buch ... 14

      1.  Einführung ... 15

           1.1 ... Entwicklungsumgebungen ... 16

           1.2 ... Die Module von Python ... 20

           1.3 ... Die Schlüsselwörter von Python ... 25

           1.4 ... Ihr Weg durch dieses Buch ... 26

      2.  Programmstrukturen ... 29

           2.1 ... Lineare Programmstruktur ... 29

           2.2 ... Funktionen ... 38

           2.3 ... Verzweigungsstrukturen ... 47

           2.4 ... Wiederholungsstrukturen ... 52

           2.5 ... Datenstrukturen ... 67

           2.6 ... Funktionaler Programmstil ... 81

           2.7 ... Objektorientierter Programmstil ... 84

           2.8 ... Projektaufgabe: Dimensionierung einer Welle ... 91

           2.9 ... Aufgaben ... 93

      3.  Numerische Berechnungen mit NumPy ... 95

           3.1 ... NumPy-Funktionen ... 95

           3.2 ... Vektoren ... 106

           3.3 ... Matrizenmultiplikation ... 114

           3.4 ... Lineare Gleichungssysteme ... 122

           3.5 ... Projektaufgabe: Blitzschutzsystem ... 126

           3.6 ... Aufgaben ... 129

      4.  Funktionsdarstellungen und Animationen mit Matplotlib ... 131

           4.1 ... 2D-Funktionsplots ... 131

           4.2 ... 3D-Funktionsplots ... 174

           4.3 ... Vektoren ... 179

           4.4 ... Figuren, Linien und Pfeile darstellen ... 183

           4.5 ... Animationen ... 191

           4.6 ... Projektaufgabe: Stirling-Kreisprozess ... 200

           4.7 ... Projektaufgabe: Animation eines Fadenpendels ... 207

           4.8 ... Projektaufgabe: Animation eines Getriebes ... 211

           4.9 ... Aufgaben ... 215

      5.  Symbolisches Rechnen mit SymPy ... 219

           5.1 ... Mathematische Grundoperationen ... 223

           5.2 ... Matrizen multiplizieren ... 230

           5.3 ... Gleichungen ... 233

           5.4 ... Vereinfachungen von Ausdrücken ... 239

           5.5 ... Reihenentwicklung ... 241

           5.6 ... Partialbrüche ... 242

           5.7 ... Kettenbrüche ... 244

           5.8 ... Grenzwerte ... 248

           5.9 ... Differenzieren ... 252

           5.10 ... Integrieren ... 255

           5.11 ... Differenzialgleichungen ... 260

           5.12 ... Laplace-Transformation ... 270

           5.13 ... Projektaufgabe: Sprungantwort einer Kettenschaltung ... 279

           5.14 ... Projektaufgabe: Durchbiegung eines einseitig eingespannten Balkens ... 281

           5.15 ... Projektaufgabe: Reaktionskinetik ... 287

           5.16 ... Projektaufgabe: Zweimassenschwinger ... 291

           5.17 ... Aufgaben ... 294

      6.  Numerische Berechnungen und Simulationen mit SciPy ... 297

           6.1 ... Nullstellen numerisch berechnen ... 298

           6.2 ... Optimierungen ... 300

           6.3 ... Interpolationen ... 302

           6.4 ... Numerisches Differenzieren ... 304

           6.5 ... Numerisches Integrieren ... 312

           6.6 ... Differenzialgleichungen numerisch lösen ... 327

           6.7 ... Diskrete Fourier-Transformation ... 349

           6.8 ... Schreiben und Auslesen von Sounddateien ... 356

           6.9 ... Signalverarbeitung ... 359

           6.10 ... Projektaufgabe: Simulation eines Wälzlagerschadens ... 365

           6.11 ... Projektaufgabe: Räuber-Beute-Modell ... 368

           6.12 ... Projektaufgabe: Simulation einer Epidemie ... 373

           6.13 ... Aufgaben ... 375

      7.  3D-Grafik und Animationen mit VPython ... 379

           7.1 ... Das Koordinatensystem ... 380

           7.2 ... Grundkörper, Punkte und Linien ... 382

           7.3 ... Körper bewegen sich ... 397

           7.4 ... Animation von Schwingungen ... 411

           7.5 ... Ereignisverarbeitung ... 416

           7.6 ... Projektaufgabe: Animation eines gekoppelten Federpendels ... 419

           7.7 ... Projektaufgabe: Animation von zwei gekoppelten Fadenpendeln ... 422

           7.8 ... Aufgaben ... 425

      8.  Rechnen mit komplexen Zahlen ... 427

           8.1 ... Mathematische Operationen ... 428

           8.2 ... Die eulersche Formel ... 430

           8.3 ... Rechnen mit komplexen Widerständen ... 432

           8.4 ... Funktionsplots mit komplexen Grössen ... 435

           8.5 ... Projektaufgabe: Elektrisches Energieübertragungssystem ... 439

           8.6 ... Aufgaben ... 445

      9.  Statistische Berechnungen ... 447

           9.1 ... Messwerte erzeugen, abspeichern und auslesen ... 449

           9.2 ... Häufigkeitsverteilung ... 454

           9.3 ... Lageparameter ... 457

           9.4 ... Streuungsparameter ... 461

           9.5 ... Normalverteilung ... 465

           9.6 ... Schiefe ... 468

           9.7 ... Regressionsanalyse ... 470

           9.8 ... Projektaufgabe: Simulation einer Qualitätsregelkarte ... 475

           9.9 ... Aufgaben ... 480

    10.  Boolesche Algebra ... 483

           10.1 ... Logische Verknüpfungen ... 484

           10.2 ... Gesetze der booleschen Algebra ... 488

           10.3 ... Schaltungssynthese ... 490

           10.4 ... Projektaufgabe: Siebensegmentcodierung ... 495

           10.5 ... Aufgaben ... 498

    11.  Interaktive Programmierung mit Tkinter ... 501

           11.1 ... Interaktionen mit Befehlsschaltflächen, Textfeldern und Bezeichnungsfeldern ... 503

           11.2 ... Der Layout-Manager von Tkinter ... 505

           11.3 ... Auswahl mit Radiobutton ... 512

           11.4 ... Slider ... 514

           11.5 ... Die Zeichenfläche Canvas ... 515

           11.6 ... Projektaufgabe: Drehfrequenzregelung eines fremderregten Gleichstrommotors ... 521

           11.7 ... Aufgaben ... 534

      Anhang ... 535

           A.1 ... Glossar: Grundbegriffe der praktischen Informatik ... 535

           A.2 ... Ableitungen elementarer Funktionen ... 536

           A.3 ... Stammfunktionen elementarer Funktionen ... 537

           A.4 ... Fourier-Reihen wichtiger elektrotechnischer Spannungsverläufe ... 538

           A.5 ... Korrespondenztabelle wichtiger inverser Laplace-Transformationen ... 539

           A.6 ... Literaturverzeichnis ... 540

      Index ... 543